21. Mär 2024
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Wirtschaft
Schlüsseltechnologie Batterierecycling
Journalist: Julia Butz
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Foto: Kumpan Electric/unsplash
Batterie-Recycling ist ökologisch wie ökonomisch sinnvoll und auch die gesetzlichen Forderungen nach einer Material-Rückgewinnung verschärfen sich.
Dr. Sarah Michaelis, Leiterin des VDMA Fachbereiches Batterieproduktion
Karl Rottnick vom VDMA Fachverband Abfall- und Recyclingtechnik
Entsprechend hoch sind die Produktanforderungen an die Recyclingfähigkeit einer Batterie und die Herausforderungen für den Maschinen- und Anlagebau. In seiner Roadmap „Batterieproduktionsmittel 2030, Update 2023“ identifiziert der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagebau e. V. (VDMA) die für die Kreislaufwirtschaft wichtigsten Herausforderungen: die Automatisierung der Demontage, die Etablierung eines digitalen „Battery-Passports“ und die Recylingfähigkeit im Produktdesign. Dazu Dr. Sarah Michaelis, Leiterin des VDMA Fachbereiches Batterieproduktion: „Durch die große Vielfalt an Batteriepacks* und die geringen Mengen an Rückläufen wird die Batteriedemontage derzeit in zeitintensiver Handarbeit durchgeführt. Mit steigenden Rückläufen aber werden zunehmend intelligente Automatisierungsprozesse gefordert und möglich. Bereits heute setzen Firmen für die Demontage des Batteriesystems bis zum Modul-Level auf den Digitalen Zwilling und etablieren automatisierte Prozesse.“
Zukünftig soll die Batterie durch die Einführung des Produktpasses gezielte Informationen liefern und zum „Smart Product“ werden. Recylingfähigkeit im Produktdesign als weitere Anforderung, wird nach Dr. Michaelis insbesondere die Füge- und Verbindungsprozesse in der Batterieherstellung betreffen. Denn wiederlösbare Verbindungen vereinfachen den Recyclingprozess. „Herausfordernd ist, dass Designentwicklungen wie z. B. „Cell to Chassis“ oder „Cell to Pack“, bei denen die Modul- oder die Pack- und Modulebene weggelassen werden, oftmals Verbindungen und Fügeprozesse erfordern, die mit Recyclebility nicht immer realisiert werden können,“ so Karl Rottnick vom VDMA Fachverband für Abfall- und Recyclingtechnik.
Derzeit werden die meisten Batterien im Pkw-Automobilmarkt benötigt. Das dafür erforderliche enorme Wachstum für den europäischen Markt ist durch die festgelegten CO2-Flottengrenzwerte damit klar vorgezeichnet. Laut aktueller Studie des Öko-Instituts soll sich die Entwicklung künftig auch bei Lkw deutlich vom Diesel- hin zum batterieelektrischen Betrieb verschieben. Der zu erwartende Energiekostenvorteil bilde dabei den Schlüssel für einen schnellen Umstieg auf E-Lkw: „Der Aufbau eines Ladenetzes ist allerdings mitentscheidend! Ohne wird es nicht funktionieren“, warnt Rottnick.
Lithium-Ionen-Batterien gelten als Schlüsselelement für nachhaltige Mobilität. Weitere wichtige neue Batterietechnologien sind die All Solid State und die Natrium-Ionen Batterie: „Das bedeutet nicht, dass die derzeitige LI-Technologie einfach verschwindet. Auch diese entwickelt sich weiter und hat durch die etablierte Serienfertigung Vorteile“, so die Experten. Aus ihrer Sicht sei es ein realistisches Szenario, die entsprechenden Batterien je nach Anforderung einzusetzen, denn: „Dort, wo die Batterie an ihre Grenzen stößt, z. B. im Schwerlasttransport werden Technologien wie die Brennstoffzelle notwendig sein.“
*Als Batteriepacks werden Batteriesysteme bezeichnet, die aus einzelnen Batteriemodulen (bestehend aus je mehreren Zellen) zusammengesetzt sind.
